碳酸盐岩岩溶缝洞发育在大气淡水溶蚀形成的古风化壳之中,具有复杂的空间分布和连通关系。塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞埋深超过5300m,在纵横向上具有极强的非均质性,明确缝洞发育位置、结构模式和充填规律成为亟需解决的科学和实际问题。为此,综合利用岩溶地质学理论和地球物理方法,开展了岩溶缝洞结构和充填模式的研究。岩溶缝洞研究首先需要明确缝洞发育位置。利用钻井、岩心、成像和生产测试等资料综合标定常规测井信息,建立了塔河油田溶洞、裂缝和缝洞复合体判别经验函数,有效识别了洞高<0.5m溶洞;建立DEN-Vsh、RLLD-Vsh交会图版识别出溶洞充填物类型。将缝洞定量识别结果标定声波阻抗反演数据体,局部可以识别洞高3m的溶洞。提出了塔河油田奥陶系表层岩溶带-渗流岩溶带-径流岩溶带缝洞结构划分方案。表层带由地表河、落水洞、坡积物和缝洞复合体组成,其水流主要为顺坡流动;渗流带由高位驻水洞、低位驻水洞、断面渗流井和缝洞复合体组成,其水流以垂向流动为主;径流带缝洞主要有4种成因类型:厅堂洞、干流洞、支流洞和末梢洞,干流洞和支流洞多顺层分布,末梢洞与支流洞或干流洞相连,或者减小为缝洞复合体、裂缝。阐明了塔河油田缝洞充填模式。表层带地表河充填物具有较多的韵律性,是典型的河流充填特征;落水洞充填具有杂乱性,夹杂较多的垮塌角砾岩。渗流带断面渗流井内多为内源型充填物和垮塌角砾岩;高位驻水洞未充填程度高,内部充填物多为内源型充填物;低位驻水洞靠近径流带,充填程度高,与地下河充填物相似。径流带内充填特征复杂,厅堂洞具有多期充填特征,具有典型的上下结构,夹杂垮塌角砾岩;干流洞内为地下河沉积,具有河流充填的韵律性;支流洞和末梢洞多以沉积充填为主,未充填程度高,化学充填物较多。缝洞复合体在3个岩溶带内均有发育,多充填内源型和化学充填物,具有较好的连通性。以岩溶缝洞结构和充填模式为基础,分类型评价了缝洞充填物储集性能,结合提出的缝洞单元划分步骤,对7区和4区的缝洞单元进行了重新划分,指出了有利储集空间的发育位置,明确了碳酸盐岩岩溶缝洞的基础地质特征。